不同钻进参数下反井钻机扩孔钻进速率与岩渣特征试验研究

通过不同钻进参数下反井钻机扩孔钻进斜井的现场工程测试与室内岩渣筛分试验,分析了不同钻进参数下扩孔钻头破岩钻进速率及其岩渣特征。结果表明:在单轴平均抗压强度41.6 MPa的砂岩地层中,获得了斜井反井钻机扩孔钻压、转速、扭矩等钻进参数与钻进效率之间相关关系;在试验范围内随钻压增加,扩孔钻进速率不断提高;在钻压为14 MPa、转速为9 r/min时,获得的最大扩孔钻进速率为1.41 m/h;在相同转速条件下,随着钻压增加,扭矩也同步升高,而扭矩与钻进速率之间呈线性正相关关系;通过筛分岩渣分析,扩孔钻头破岩形成的岩渣形态分为<0.50 mm的粉末状、0.50~<5.00 mm的颗粒状、5.00~40.00 mm的薄片状和>40.00 mm的大块板状或肋条状4类,岩渣粒度在10.00~20.00 mm范围内占比相对较高。研究成果可为快速判识反井钻机扩孔钻进效果和围岩稳定状态提供理论支撑。

大直径集束潜孔锤正循环快速扩孔钻进技术试验

空气潜孔锤钻进是基岩尤其是坚硬岩石地区施工首选的一种高效钻进技术。但目前国内直径大于660 mm的空气潜孔锤一次性扩孔钻进的不多,特别是660 mm的集束潜孔锤正循环一次性扩孔排渣钻进更是屈指可数。在金能2号瓦斯抽放立井的钻进试验证明,660 mm集束潜孔锤扩孔能够实现正循环一次性扩孔排渣钻进,并具有扩孔速度快、钻进效率高、施工周期短、适应性强等优点。在较坚硬的岩石地层平均钻进速度6.36 m/h,最高钻进速度9 m/h,比正循环牙轮钻头钻进速度高10倍。对矿井发生灾害事故时,可在最短时间内进行被困人员施救提供了行之有效的方法,同时,也可解决缺水地区或严重漏失地层钻进技术难题。

基于同心扩孔钻进的分体式扩孔钻头优化设计

瓦斯抽采钻孔扩孔是影响钻进除尘和高效封孔的关键因素,针对现行孔口扩孔技术存在的钻孔轨迹偏移、频繁退钻更换钻头等问题,设计了分体式扩孔钻头。该钻头安装方便,可有效避免扩孔作业时频繁退钻和更换钻头的问题,可以在扩孔作业中使扩孔段与其他钻孔段保持同心。对钻头的受力分析表明,扩孔钻头旋转时,其应力集中发生在截割部,可通过设定倒角、圆角等方式来消除。

科学深钻扩孔钻头及钻进技术研究

阐述了科学深钻扩孔钻进的必要性,重点探讨了科学深钻的扩孔钻进工艺技术及其所用扩孔钻头、钻具的选型及结构设计,并提出了超万米深孔科学钻探扩孔钻进的工艺及钻头、钻具的设计。

基于Drucker-Prager准则的扩孔器单齿正交切削岩土三维力学模型

扩孔器是定向穿越扩孔钻进阶段进行岩土切削的主要工具,合理的结构设计是提高扩孔时效、降低工程复杂问题出现几率的主要手段,且由于扩孔阶段是决定定向穿越工程工期的最主要阶段,因此,对扩孔器切削齿的切削效率进行深入研究是非常必要的。从单齿正交切削岩土的机制入手,综合考虑岩土与切削齿面之间的接触摩擦及岩土剪切区的剪切作用,分析了单齿正交切削岩土的力学特征,基于能够考虑中间主应力对岩土破坏影响的Drucker-Prager强度准则,推导了单齿正交切削岩土的主切削力与主切削力矩计算公式;在利用有限元计算程序对所推导公式进行验证的基础上,优选了剪切角计算模型,获得了不同岩土材料时的主切削力解析解,并分析了不同齿前角对主切削力的影响规律,从而获得单齿正交切削岩土的最优齿前角,为进一步研究扩孔器整体结构设计并针对不同岩土介质设计出适应性更强的扩孔器结构奠定基础。

煤矿送料孔、通风孔及救援孔钻进技术

介绍了煤矿送料孔、通风孔及救援孔等工程钻孔的钻进工艺及所用器具,并通过中国神华集团的施工实例对此类工程钻孔的前导钻进及扩孔钻进技术进行了较为详细的探讨。

一种组合导向扩孔钻头在红石泉铀矿钻探中的研究应用

本文介绍了龙首山成矿带红石泉铀矿勘查区的施工背景、地质构造特征、钻遇地层岩性,以及在扩孔工作中存在的偏斜、扩进缓慢、导正体脱落等问题。在勘查钻孔施工中,研究、设计并应用了一种组合导向扩孔钻头,阐述了其设计背景、钻头结构、性能优势和使用方法等内容。通过该种组合导向扩孔钻头在红石泉地区复杂地层中的应用实践,在导正性能、孔斜控制、扩孔效率和使用寿命方面与传统扩孔钻头进行了对比验证,证实了在红石泉复杂构造地层中良好的应用效果。相比传统整体式扩孔钻头,在导正性能、孔斜控制、扩孔效率、地层适应性等方面均得到了提升或改善,具有明显的应用效果和优势,对今后类似复杂构造地层中的扩孔工作具有一定的借鉴和指导意义。

断层带常用钻进施工工艺

某矿区主要以辉钼矿为主,同时伴生有黄铁矿和少许铅锌矿。该矿区地层复杂,断层较多,主要施工难点是粉碎型破碎带和含断层泥与角砾的断层带。针对该复杂地层,选择合适的钻进施工工艺,能够有效的减少事故率和提高钻进效率。

水文地质钻探关键工艺探讨——以太原市小店区SZK1钻孔为例

水文地质钻探工作是一项复杂的系统性工程,包含诸多施工工序,各工序的施工质量影响整个项目的实施。本文探讨了水文地质钻孔关键工序在施工过程中需要重点注意的事项,并以太原市小店区内实施的SZK1水文地质钻孔为例,介绍了该钻孔施工过程中为保证钻孔质量,在取芯、扩孔、成井等关键工序采取的一系列保证工程质量的施工措施,指出了防止涌砂以及出水量减少的预防措施,以期对类似项目的实施有一定的借鉴和指导意义。

反井钻机破岩过程中的钻压及扭矩计算与工程应用

随着反井钻机机械化、智能化、安全化的发展,反井钻机钻井法在地下矿物开发、水力发电等地下工程领域,得到了越来越多的应用。基于常用的经验公式及MATLAB软件拟合公式,对反井钻机导孔钻进和扩孔钻进时的钻压及扭矩做了计算,并与实际工程数据做对比。结果表明,上述公式基本可行,为反井钻机工程应用提供了参考。

煤矿井下煤层大直径钻孔技术与装备

基于煤矿井下煤层大直径钻孔特点,开发了"先施工先导孔、再扩孔"的大直径钻孔施工工艺技术,以及配套的ZDY12000LD大功率钻机、φ400/127 mm大直径螺旋钻杆和φ450/153mm、φ650/450 mm大直径扩孔钻头等关键装备,有效保证了大直径钻孔的成孔质量。通过现场试验完成了孔径φ650 mm、最大孔深75 m大直径钻孔。

反井钻机在采区煤仓施工中的应用

鹤煤六矿利用LM 1 2 0型反井钻机施工采区煤仓 ,取得较好效果 ,结束了该矿一直采用普通垛木盘法施工反井的历史 ,在施工速度。

反井钻机钻凿引水隧道通风立井施工

辽西北供水工程二段五标引水隧道全长35 078.18m,5个通风立井深度分别为87.5,176.5,164.2,222.7和230m,直径均为2.0m,均采用BMC600型反井钻机施工,安全、优质、快速、高效地完成了施工任务,充分显示了反井钻机施工隧道工程的优越性和先进性。

反井钻机在回风立井施工中的应用

反井钻机施工是一种安全、高效、经济的井筒施工技术。山西兰花焦煤有限公司某矿新建1个回风立井,净直径4m,深度402.2m,采用反井钻机施工。扼要介绍了反井钻机选型及反井钻机施工工艺、施工特点和施工效果。该井筒反井钻机施工的成功实践,不仅是我国反井施工技术进步的重要标志,也为中小煤矿改扩建井筒采用反井钻机施工提供了借鉴。

调压井反井钻机施工方法

迭部县勾洁寺厂房调压井工程由于受地形等因素影响,无法采用常规钻爆破进行调压井的施工,同时安全也得不到保障.通过反井钻机施工工艺的应用,能够达到降低施工事故的发生,缩短施工时间,降低施工成本的效果.文章就反井钻机在调压井施工的应用进行了论述.

利用反井钻机施工进风井

马兰煤矿南九进风井深336.5m,溜渣孔采用BMC400型反井钻机施工。介绍了反井钻井施工工艺和预防堵钻和偏斜措施。该井筒导孔钻进最终偏斜率0.35%,符合设计要求;溜渣孔施工总工期45d,比爬罐法缩短17%,并且安全无事故,收到预期效果。

琅琊山抽水蓄能电站竖井反井钻井施工技术

琅琊山抽水蓄能电站7个竖井导井工程深度133．5-148．3m，均采用反井钻机施工。工程地质条件非常复杂，施工难度较大。针对工程特点，施工中采取了多项技术措施，实现了安全、优质、快速施工。

反井钻机在超长斜井溜井施工中的应用

在总结国内反井钻机施工深度小于300m、直径在2.0m以下的大倾角斜孔施工经验的基础上,引进了澳大利亚特瑞特克公司生产的TR-3000型反井钻机,配备CX-6C型无线光纤陀螺测斜仪,用于某水电站3号斜井溜井反井钻井施工,安全快速地完成了施工任务。

彬长矿区大口径井钻杆断裂事故分析与处理

大口径井扩孔钻进过程中,由于钻头和钻杆的尺寸差异,钻杆在承受扭矩和轴向力的同时,产生较大的纵向振动、横向振动以及扭转振动,极易发生断裂事故。文章以彬长矿区某大口径井钻杆断裂事故为例,科学分析并成功处理了大口径井钻杆断裂事故,提出了一套安全实用的事故预防与处理方法,为类似情况的事故处理提供实例示范与借鉴依据。